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肺功能检查

肺功能检查

一、概述及一般要求

（一）肺功能检查的临床意义

1、早期检出肺、气道病变、协助诊断。

人体的呼吸功能有巨大的代偿能力，在疾病早期由于机体的代偿作用，临床不适往往不显著。

同时，大多数疾病的发展是缓慢的，人体能够逐渐对此适应，也因而不易引起患者的重视。

更为重要的是，一旦患者出现呼吸困难后，肺功能只要轻微的继续下降，就会导致非常明显的气促加重，呼吸困难程度呈指数型上升。

肺功能损害越重，则其呼吸困难越重、生活质量也越差，其恢复的可能性就越小。

因此，应在疾病的早期，即在肺功能损害的早期，出现呼吸困难等症状以前及时地发现和治疗，对预防疾病的不可逆进展具有重要的意义。

2、评估疾病的病情严重程度：

COPD、哮喘。

全球慢性阻塞性肺疾病（COPD）防治倡议（GOLD，2011版）将COPD的气流受限严重程度分为轻、中、重和极重度。

肺功能的损害程度与疾病的严重程度有明确的相关性。

如COPD肺功能损害严重者其临床症状增多、急性加重频发、生活质量恶化、合并症增多、住院率和病死率明显增加。

但需注意，肺功能损害的程度并不完全等同于呼吸疾病的严重程度，对疾病严重程度的判断，除肺功能外，还需综合考虑众多因素的影想。

3、评估疾病的病情进展。

肺功能的追踪能反映疾病的进展速度与预后，对追踪随访疾病的发展或转归有很大的帮助。

如呼气峰流量（PEF）的监测可实时监控哮喘患者的气道功能状况，了解哮喘的变化规律。

当PEF下降且变异率增大时，提示临床有可能出现哮喘的急性加重，需要给予积极的平喘抗炎治疗。

又如TORCH研究及UPLIFT研究分别对COPD患者进行了3年和4年的追踪观察，发现中度气流受限的患者其肺功能年下降率比重度和极重度的更快，即疾病的进展速度更快，而更早期的治疗可促进其肺功能恢复和延缓疾病进展，张富强等的研究同样显示COPD越早期治疗其气道可逆的成分越大，说明通过肺功能监测和评估对预防疾病的进展判断有重要的意义。

4、评定药物和其它治疗方法的疗效。

如支气管舒张剂有β2受体激动剂、M受体拮抗剂、茶碱类药物等多种药物，期中以哪种药物的支气管扩张效能为最强?

通过采用随机交叉试验方式，以肺功能的改善为主要研究指标，比较了上述3种药物不同顺序叠加的支气管舒张效果，结果显示β受体激动剂的支气管舒张效果最强，M受体拮抗剂的作用次之，而茶碱的支气管舒张作用最弱。

因此，肺功能检查，可更好地对患者的治疗加以正确的指导。

又如部分间质性肺疾病对大剂量糖皮质激素治疗的反应相当好，但另一部分却几乎没有作用。

另一方面，大剂量糖皮质激素的应用也可能带来许多副反应，有些甚至是非常严重的。

如何判断是否应该使用糖皮质激素治疗?

肺功能检查，通过了解治疗前后肺容量、肺通气功能的改变，特别是肺弥散功能的改变，能够敏感地反映治疗对肺间质炎症的抑制作用和治疗效果，可以起到很好的指导治疗作用。

目前开展的许多评估哮喘、COPD、间质性病变等的临床试验，肺功能检查往往作为主要研究指标或重要指标加以考察。

5、劳动强度、耐受力、职业病的评估。

对重体力劳动者的劳动强度、运动员的运动能力等进行评估，可通过静态的肺功能检查和动态的运动心肺功能检查综合判断。

这特别对运动员的发展潜能有很好的预测作用，目前已作为科学选拔运动员的重要参考条件之一。

另外，近年来工业粉尘暴露者有所增加，矽肺等职业病的发病率在上升，而工人们维护自身权益的意识不断增强，要求做工伤和劳动能力鉴定的案例也在增加。

伤残等级的判断其中重要的标准之一就是肺功能的损害程度，甚至可以说肺功能对职业性肺病的鉴定有举足轻重的作用。

6、危重病人的监护。

危重患者的监护包括许多方面，如心血管监护、血流动力学监护、肝功能的监护、肾功能的监护等等，呼吸监护也是不可或缺的监护内容，甚或是呼吸系统疾病监护的主要内容。

呼吸监护包括呼吸频率、呼吸方式、呼吸节律、呼吸气量、呼吸阻力、胸肺顺应性、呼吸功、呼吸肌电、呼吸机送气压力、血气分析及气体交换能力等诸多内容。

通过对这些肺功能参数的监测，可及时和准确地反映患者的呼吸功能状况，进而指导临床治疗方案的设定和调整，以及人工通气的建立或撤离等。

7、评估胸肺外科手术耐受力。

临床上，我们常常遇到一些难题困扰，如原有明显呼吸困难的COPD患者不幸又患上了肺部肿瘤，通过外科手术把肿瘤切除是目前治疗的首要方法，但在原来呼吸困难较为明显的情况下，他能耐受肺叶切除手术吗?

能够回答这样问题的，只有通过肺功能检查，了解其肺功能的基础情况和代偿能力后，才能对其对手术的耐受力和可能出现的术后并发症进行比较准确的评估。

因此，肺功能检查目前已作为胸外科手术术前的必要检查项目，也是其他一些大型手术（如肾移植）等准入项目的必要检查。

8、鉴别呼吸困难和咳嗽的原因。

肺功能检查是鉴定呼吸困难是否因呼吸系统疾病所导致的重要检查方法。

运动心肺功能检查则对鉴别可能同时合并有心血管疾病和呼吸系统疾病的患者，其呼吸困难的主因是由哪个系统的疾病所引起的有所帮助。

心血管疾病主要表现为心血管反应异常，而呼吸反应异常则是呼吸系统疾病的主要表现。

（二）那些人应该做肺功能检查

1、长期咳嗽的患者

2、长期吸烟者

3、不明原因胸闷、气短、呼吸困难者

4、慢性阻塞性肺疾病者

5、支气管哮喘者

6、间质性肺疾病患者

7、肺血管病和慢性心功能不全者

8、职业病患者

9、手术适应症的选择

10、手术麻醉可行性分析、风险评估

（三）用力肺通气功能测定的禁忌证

1、近期心绞痛或心肌梗塞

2、严重心功能紊乱

3、未控制的高血压（收缩压>200mmHg，舒张压>100mmHg）

4、HR>120bpm

5、主动脉瘤

6、近期有大咯血

7、气胸、肺大泡

8、妊娠期患者

9、癫痫病史

（四）受试者的注意事项

1．检查前需排除的影响因素：

检查前需了解受试者最近的用药情况，包括使用的药物名称、类型、剂量、最后使用的时间等，判断是否会影响检查结果。

支气管舒张剂（如肾上腺素能受体兴奋剂、胆碱能受体拮抗剂、黄嘌呤类药物）、支气管收缩剂（如肾上腺素能受体抑制剂）、激素类药物、抗过敏类药物等均应根据检查的目的、项目及药物的半衰期而停药。

（如果检查目的是为了评价气道的反应性或可逆性，则应避免用药。

但如果是为了观察某种药物或治疗方法的疗效，则可继续用药。

）此外，检查前2h应禁止大量进食，检查当天禁止饮用可乐、咖啡、浓茶等，检查前1h禁止吸烟，检查前30min禁止剧烈运动。

预约检查时就应告知患者具体的停药方法以及禁止从事的活动。

2．年龄、身高和体重：

肺功能检查前应记录受试者的年龄（岁）、身高（m或cm）和体重（kg），便于计算肺功能预计值。

测量身高时应赤脚，双脚并拢，尽量站直，双眼平视前方，并选用准确的量尺。

避免选用折叠的标尺，以减少标尺使用失误导致的误差。

胸廓畸形的患者，如脊柱后凸者，可通过测量臂距来估算身高（两支手伸直张开后左右手两中指尖的距离就是你的身高）。

测量体重时应脱去厚重衣服。

3.坐位或立位均可进行检查。

临床上主要采用坐位检查，更为安全，可避免因晕厥而摔伤。

应注意双脚必须能平踏实地，双脚悬空者不能达到最大力量的呼吸配合。

选用有靠背而无轮子的椅子，靠背主要是出于安全的考虑，方便受试者不适时休息。

但在测试时受试者不应靠在靠背上，这不利于受试者的用力呼吸动作。

如需使用轮椅时应锁住轮子。

年幼儿童检查时可采用站立位。

肥胖者立位可能更利于深呼吸，因此这些受试者立位时用力呼气量及流量更大。

正常体重者立位与坐位时的检测值往往相差不大，但复查时要求每次都采用相同的体位。

如采取立位，应在受试者身后放置椅子，一旦受试者在测试过程中感到头晕等不适时可随时坐下来休息。

有些受试者因受伤或其他原因不能站立或坐起来，只能采取卧位检查，这种情况下所检查出的结果偏低，应在报告中记录检查时的体位。

4、检查动作的练习。

二、常用肺功能检查方法

（一）、肺通气功能检查（肺量计检查）

肺通气功能检查（肺量计检查）既可反映肺容量的改变，也可反映气道通畅性以及气道反应性的改变，并且具有检测方法简单易行、重复性好、有质量控制标准、仪器便宜等众多优点，并且大多数肺部疾病的损害都可在通气功能检查中有所反映，因此目前在临床上是最为广泛采用的检查;是临床肺功能检查的基础，也是首要检查的方法。

1、肺通气功能测试方法

肺活量测试：

受检者先是平静呼吸3-4次，在平静呼气末等听到嘀的一声响后进行最大吸气吸到不能吸为止，接着呼气呼到不能呼为止，再变成平静呼吸后即可按STOP键停止。

用力肺活量测试：

测试时，受检者取立位，加鼻夹，含吹筒，先平静地呼吸数次适应后,嘱受检者深吸气到肺总量位，然后让受检者以最大的力气、最快的速度呼气至残气位，再用力吸气后即可按STOP键结束了。

最大通气量测试：

平静地呼吸4-5次后，让受检者以最大呼吸幅度、最大呼吸速度持续呼吸12秒，其间呼吸次数在10-15次;也可提前终止。

此时测试仪同步显示MVV曲线。

2、FVC检查的质量控制标准：

（1）呼气起始标准：

呼气起始无犹豫，有爆发力，F—V曲线显示PEF尖峰出现。

（2）呼气结束标准：

①受试者不能或不应继续呼气。

②呼气时问≥3S（10岁以下儿童）或≥6S（10岁以上受试者），或T—V曲线显示呼气平台出现（容积变化﹤0．025L）持续1S以上。

（3）可接受的呼气标准：

①达到满意的试验开始标准；②呼气第1秒无咳嗽，曲线平滑，其后亦无影响结果的咳嗽；③达到满意的试验结束标准；④没有声门关闭；⑤没有漏气；⑥牙齿或舌头无堵塞咬口器；⑦呼气期问没有再吸气。

一条有用的曲线仅需符合以上①和②两个条件，但可接受的曲线必须符合以上全部条件。

（4）可重复性：

在3次可接受的测试中，FVC和FEV1，的最佳值与次佳值之问的差异应≤0．150L。

注：

①潮气呼吸：

均匀平静地呼吸；②最大吸气：

在潮气呼气末深吸气至肺总量（TLC）位；③用力呼气：

爆发呼气并持续呼气至残气量（RV）位；④再次最大吸气：

从RV位快速深吸气至TLC位。

3、FVC和时问肺活量检查结果的选择：

FVC和FEV1均取所有符合可接受标准的测试中的最大值，可来自不同的测试。

FVC与FEV1总和最大的曲线为最佳测试曲线。

MMEF、FEF50%、FEF75%等指标均从最佳测试曲线上取值。

4、肺量计检查的正常参考值：

FVC、FEV、PEF等指标直接以参考值的80％为正常值下线（LLN）；FEV1／FVC无公认标准，原则上应结合病史和其他肺功能指标、检查图形进行诊断，推荐以FEV1／FVC≥92％预计值为正常，避免与慢阻肺的诊断标准（FEV1／FVC<0．7）测定值混淆。

（二）、支气管舒张试验

在病人吸入支气管扩张气雾剂（如沙丁胺醇15-30min,异丙托溴铵30-60min）后,再行肺功能检查,可提示阻塞过程的可逆性（即哮喘的成分）。

FVC或FEV1改善大于12%~20%通常认为有意义。

阳性诊断标准：

1.FEV1较用药前增加12%或以上，且其绝对值增加200ml或以上；2.PEF较治疗前增加60L/min或增加>20%；当一次支气管舒张试验出现阴性结果时，并不表示气道阻塞一定是不可逆的或支气管舒张剂治疗无效，需仔细分析原因，必要时重复检查。

另外，亦可强化临床治疗，如口服糖皮质激素1～2周或规律使用长效支气管舒张剂2～4周后再复查肺功能，如FEV1和（或）FVC增加≥12％且绝对值增加≥200ml，仍可认为支气管舒张试验阳性。

COPD患者气流受限分级（吸入支气管扩张剂后的FEV1）

GOLD分级

患者肺功能FEV1/FVC＜0.70

GOLD1：

轻度

FEV1%pred≥80%

GOLD2：

中度

50%≤FEV1%pred＜80%

GOLD3：

重度

30%≤FEV1%pred＜50%

GOLD4：

非常重度

FEV1%pred＜30%

吸入支气管扩张剂之后FEV1/FVC<0.70表明存在气流受限,即可诊断COPD。

应用这一固定比值（FEV1/FVC）可能在老年人群中导致诊断过度。

相反,年龄<45岁的成人有可能导致COPD的诊断不足。

（三）、支气管激发试验

支气管激发试验系用某种刺激，使支气管平滑肌收缩，再用肺功能做指标，判定支气管狭窄的程度，从而用于测定气道高反应性（AHR）。

根据激发剂的不同，常用的可分为药物试验、运动试验、蒸馏水或高渗盐水激发试验、特异性支气管激发试验等.在药物试验中,吸入乙酰甲胆碱（一种胆碱能药物）后流量明显下降,可能提示为哮喘。

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（四）、肺弥散功能检查

弥散功能是换气功能中的一项测定指标。

用于评价肺泡毛细血管膜进行气体交换的效率。

肺的弥散是指氧和二氧化碳通过肺泡及肺毛细血管壁在肺内进行气体交换的过程。

弥散的途径包括了肺泡气、肺泡毛细血管壁、肺毛细血管内血浆、红血球及血红蛋白。

气体沿着这个途径，根据高浓度一端向底浓度一端进行交换，所以这个过程可以是双向的。

氧的弥散速度比二氧化碳要慢得多，这是因为氧不易溶解在体液里。

因此，当患者弥散功能发生异常时，氧的交换要比二氧化碳更易受影响，在临床上肺弥散功能的障碍可明显影响动脉血氧水平。

一氧化碳的弥散量（DLCO）可通过单次呼吸进行测定.病人吸入一定量的一氧化碳（CO）,屏气10秒钟后,然后呼气.对肺泡气（呼气末）样本进行CO分析,对这次呼吸时吸收的量进行计算,并用ml/min/mmHg表达。

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（五）、气道阻力检查

气道阻力（Raw）可从动态肺容量和呼出气流量推算得到,TAX胸部肿瘤防治工作组ThoracicCancerCooperativeGroupsTAX胸部肿瘤防治工作组ThoracicCancerCooperativeGroup。

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最大吸气压（MIP）和最大呼气压（MEP）反映了病人通过一密封的连于一压力计的阻力,分别代表用力吸气和呼气时的呼吸肌肌力；与MVV一样,最大压力在神经肌肉疾病中皆下降（如重症肌无力,肌萎缩,格林-巴利综合征）.这些压力和肺活量,经常在机械通气病人床边测定,用于预测机械通气病人的撤机成功率。

TAX胸部肿瘤防治工作组ThoracicCancerCooperativeGroups（六）、运动试验

在运动时或运动后重复生理测定,可帮助判断在呼吸困难病因上心肺疾病各占的地位,帮助残疾障碍的评估和监测康复过程是否有效。

三、肺通气功能检查的运用

（一）  常用肺功能指标TAX胸部肿瘤防治工作组ThoracicCancerCooperativeGroups

1、肺容量

潮气量﹑补吸气量﹑补呼气量和肺活量可用肺量计直接测定﹐功能残气量及残气量不能直接用肺量计来测定﹐只能采用间接的方法进行测量，目前常依据质量守恒定律使用气体稀释法（氦稀释法）进行测量。

肺总量（TLC）测定可由肺活量与残气容积相加求得。

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肺活量（VC）：

是指最大深吸气后作最大呼气所能呼出的气量，是评价肺功能的常用指标。

影响因素：

呼吸肌力、肺、胸廓的弹性及气管阻力。

ＶＣ

最大吸气与最大呼气的差

升

肺活量

ＥＲＶ

从安静呼气状态再呼出得到的最大值。

升

呼气储备量

ＩＲＶ

从安静吸气状态再吸入得到的最大值。

升

吸气储备量

ＴＶ

肺活量测试前的安静换气平均值

升

潮气量

MV

分钟静息量

升

VR

（MVV-MV）/MVVX100

%

换气储备率

2、肺的通气功能TAX胸部肿瘤防治工作组ThoracicCancerCooperativeGroups

（1）、潮气量（TV）：

在静息状态下，每次吸入或呼出的气体量称之为潮气量。

但严格地讲，吸入量大于呼出量，这是因为呼吸商（二氧化碳排出量与氧摄入量之比）小于1的原故。

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（2）、每分钟静息通气量：

是指在静息状态下，每分钟吸入或呼出的气量，也被称为每分通气量（MV），MV=潮气量×呼吸频率。

正常男性为6.6L/min，女性为5.0L/min。

临床意义：

大于10L/min为通气过度，可导致呼吸性碱中毒；小于3L/min为通气不足，可导致呼吸性酸中毒和低氧血症。

（3）、用力呼气肺活量（FVC）：

是指在深吸气后以最大速度、最大用力呼出的全部气量；可以计算出第一秒（FEV1）、第二秒、第三秒呼出气量，并分别计算其占用力呼气肺活量的百分比，其正常平均值：

第一秒为83%，第二秒为96%，第三秒为99%，在正常情况下，VC与FVC相等,但在气流阻塞的情况下，用力呼气可致气道陷闭，VC可略大于FVC。

重症患者，不能接受最大通气量的测定，可做此检查推算最大通气量。

预计最大通气量=0.302×第一秒用力肺活量±10.85。

FVC

强制呼出时的肺活量

升

用力肺活量

FEV1.0

从0点开始1秒间的呼出量

升

呼气1秒量

FEV1.0/FVC

（FEV1.0÷FVC）×100

%

呼气1秒率

FEV1.0/SVC

（FEV1.0÷VC）×100

%

呼气1秒率

PEF

最大呼气流量

升/秒

最高流量

FEF25

用力肺活量75%时的流量

升/秒

FEF50

用力肺活量50%时的流量

升/秒

FEF75

用力肺活量25%时的流量

升/秒

MMF

从FVC的75%到25%的平均流量

升/秒

最大中间呼气流量

FEF75-85

用力呼气量从85%到75%时的平均流量

升/秒

FEF200-1200

呼气开始后从200-到1200cc的平均流量

升/秒

FET

呼出时间

秒

用力呼气时间

FIVC

用力吸气肺活量

升

FIV1.0

强制呼出后,吸气时,最初1.0秒的吸气量

升

吸气1.0秒量

FIV1.0/FVC

（FIV1.0÷FVC）×100

%

ExtrapV

ExtrapolatedVolume

升

外插量

ExtrapV%

（Vextrap÷FVC）×100

%

（4）容积时间曲线（V-T曲线）常用指标——最大呼气中期流速（MMF）：

最大呼气中期流速（MMEF）:

将FVC曲线起始至终止两点平均分为四等分，取其中间2/4段（MEF75→MEF25）的肺容量与其所用的呼气时间之比所得之值,MMEF=bc/ab单位:

L/sec。

临床意义：

MMEF反映的是呼气的非用力部分,至一定程度用力时流量恒定不变,流量的↓大小取决小气道的直径,反映了小气道气流阻塞,比FEV1,FEV1%能灵敏反映小气道阻塞情况。

（5）、流量-容积曲线（F-V曲线）常用指标——最大呼气流量（PEF）

注：

最大呼气流量为PEF，最大吸气流量为PIF．流量下降为0时的容积为FVC。

纵向虚线把FVC平分为4等份，用力呼出每1等份（75％、50％、25％FVC）时的瞬间呼气流量分别为FEF25％、FEF50％、FEF75％，分别是反映呼气早、中、后期的流量指标。

反之，用力吸入50％FVC的瞬间吸气流量为FIF50％。

曲线的形状和各种参数的大小取决于用力呼气过程中的呼气力量、胸肺弹力、肺容积及气道阻力对呼气流量的综合影响，常用来反映多种通气功能的异常。

在曲线的起始部分，呼气肌的长度最长，收缩力最大，流量也最大，在图形上表现为流量迅速升高至峰值，其后呼吸肌长度线性缩短，收缩力线性减弱，流量也线性下降，故称为用力依赖部分。

在曲线终末部分，呼吸肌长度显著缩短，呼气肌收缩力显著降低，流量的大小与小气道的通畅程度更密切，故称为非用力依赖部分。

FEF25：

用力呼出25％肺活量时呼气流量：

指完成FVC初始25％容积时的最大呼气流量。

指FVC75％容积时的呼气流量。

习惯上称为75％用力肺活量呼气流量（V75）

FEF50：

用力呼出50％肺活量时呼气流量：

指完成FVC50％容积时的最大呼气流量，是反映小气道功能的常用指标。

习惯上称为50％用力肺活量呼气流量（V50），指FVC50％容积时的呼气流量。

FEF75：

用力呼出75％肺活量时呼气流量：

指完成FVC75％容积时的最大呼气流量，是反映小气道功能的常用指标。

习惯上称为25％用力肺活量呼气流量（V25），指FVC25％容积时的呼气流量。

如上述，PEF和FEF25取决于呼气力量、大小气道通畅程度和胸肺弹性的共同作用，而FEF50和FEF75更主要取决于小气道的通畅程度。

在小气道或肺组织弹性轻微受损时，常仅有FEF50和FEF75的下降，PEF和FEF25无变化，此时FEF50和FEF75是反映小气道功能的指标。

在严重小气道病变时，不仅有FEF50和FEF75的显著下降，也有PEF和FEF25的下降，因此PEF、FEF25和FEF50、FEF75结合可较好反映小气道功能的轻微和严重异常。

（6）、最大自主通气量（MVV）：

是指1分钟以最大幅度和最快的速度呼吸所能吸入或呼出的气量。

正常成人男性为104±2.3L/min，女性为82.5±2.15L/min，临床上通常用实际值占预计值的百分比表示。

临床意义：

反映了气管的动态功能，当大气管有病变时，MVV明显减少。

当小气管有病变时MVV可减低，但不甚敏感；MVV反映了呼吸动力学的综合情况（呼吸储备），临床上常将其作为外科手术呼吸耐受性的可靠指标。

MVV分钟最大通气量

MVV

一分钟的最大换气量

升/分

最大换气量

MVV/BSA

MVV÷BSA

升/分/平方米

体表面积率

TV

测试结束时一次呼吸的平均值

升

潮气量

RR

一分钟的呼吸次数

C/min

呼吸率

VR

（MVV-MV）/MVVX100

%

换气储备率

最大通气量损害分级标准：

MVV%Pred60-79%—轻度降低40-59%—中度降低<40%—重度降低

MVV实际与预计值百分比：

70%以上：

胸部及上腹部手术无禁忌

69-50%：

胸部及上腹部手术有相当风险，术后应同步无创或有创机械通气辅助呼吸

49-30%：

胸部及上腹部手术尽量避免，如必须手术，术后必须同步呼吸机辅助呼吸

30%以下：

胸部及上腹部手术禁忌

（7）、通气储量百分比（VR%）：

为检查通气储备功能，临床上用VR%表示。

VR%=[（最大通气量－每分通气量）/最大通气量]×100%。

正常值为93%以上。

通气储量百分比常作为能否胜任胸部手术的判定指标。

93%以上通气功能健全

92-87%通气功能尚可，胸科及上腹部手术可行

86-70%通气储备不足，胸科及上腹部手术慎行，风险较高，如必须手术，术后同步有创或无创呼吸机辅助呼吸

70%以下通气功能严重损害胸科及上腹部相对手术禁忌

60%以下一般为手术禁忌

（二）肺通气功能障碍的类型

依通气功能损害的性质可分为阻塞性、限制性（拘束性）及混合性通气障碍，其V—T曲线和F—V曲线见下图。

各类型通气功能障碍的诊断及鉴别

障碍类型

FVC

FEV1

FEV1/FVC

RV